(57)【要約】  内視鏡装置において、色分離フィルタを備えたＣＣＤにより撮像された信号は、Ｙ／Ｃ分離回路により第１輝度信号と第１色差信号に分離された後、第１及び第２マトリクス回路により３原色信号と第２色差信号に変換されると共に、間に介挿された信号強度比算出回路により３原色信号の信号強度比が算出される。第１輝度信号と第２色差信号は、第３マトリクス回路により、信号強度比に応じて第１輝度信号に対する色分離を施した変換を行う。
2011162099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、
前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、
前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、
前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号を第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、
前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、
を有し、
前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段の処理内容を切り替えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行うマトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行うマトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段による色分離の変換を行うマトリクス係数を切り替え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第２色分離手段による色分離の変換を行うマトリクス係数を、固定値に設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明する場合、前記第２色変換手段による変換を行うマトリクス係数は固定値に設定され、前記第２色分離手段による変換を行うマトリクス係数は切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記信号強度比算出手段は、前記撮像手段によりフィールド又はフレーム毎に前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記信号強度比算出手段による強度比の出力結果に応じて前記フィールド又はフレーム毎に色分離の変換を行うマトリクス係数を動的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記信号強度比算出手段は、所定の基準被写体を撮像する状態において指示されたタイミングにおいて前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記タイミングで算出された強度比の出力結果に基づいて色分離の変換を行うマトリクス係数を固定値として使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
所定の狭帯域波長の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色差信号に対する通過帯域を制限するフィルタの通過帯域を、白色光の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合よりも広帯域に設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内視鏡に設けられた撮像手段に対する信号処理を行い、内視鏡画像を生成する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、撮像手段を備えた電子内視鏡は、各種の内視鏡検査等において広く採用されるようになった。  
電子内視鏡を用いて内視鏡検査を行う場合、白色光の照明下で、カラーの光学フィルタを備えた撮像素子を用いて、カラー撮像を行う同時式の内視鏡装置と、モノクロの撮像素子を用いてＲ，Ｇ，Ｂの面順次の照明光の下でそれぞれ撮像を行うことにより、カラー画像を生成する面順次方式の内視鏡装置とがあり、信号処理系は両者において異なる。  
日本国特開２００７−３００９７２号公報の従来例には、同時式の内視鏡装置が開示されている。この従来例の図１においては、補色系のカラーフィルタを備えた撮像手段を備えた内視鏡が採用され、この撮像手段に対する信号処理装置としては、輝度信号Ｙと色信号ＣとをＹ／Ｃ分離回路で分離する。【０００３】
また、この信号処理装置においては、輝度信号Ｙをローパスフィルタを通した輝度信号Ｙｌと、ローパスフィルタを通さない輝度信号Ｙｈとを生成している。  
また、この信号処理装置においては、通常白色光観察（ＷＬＩ）と、狭帯域光観察（ＮＢＩ）との観察モードの切り替えに連動して、輝度信号Ｙｈと、第２マトリクス回路４６から出力されるＮＢＩの観察モード時の輝度信号Ｙｎｂｉとをセレクタ３９により切り替えて後段側に出力する構成となっていた。  
このため、ＷＬＩの観察モードにおける輝度信号Ｙｈは、第２マトリクス回路４６の出力信号としての輝度信号Ｙと乖離した状態のまま、後段側で信号処理されるため色分離が十分には行われていない。  
また、この従来例におけるセレクタ３９により切替を行うことなく、共通の輝度信号Ｙｈを後段側に出力する構成にして簡素化した構成にすることが望まれる。【０００４】
しかし、共通の輝度信号Ｙｈを後段側に出力する構成にした場合にも、上記の従来例の場合と同様に、輝度信号Ｙｈに対して、撮像手段を構成する撮像素子や照明光の分光特性に応じた色分離の処理が施されていない。  
そのため、特に狭帯域光の照明下で撮像する狭帯域光観察（ＮＢＩ）などにおいては、表示手段に内視鏡画像として表示した場合の画像のコントラストの低下を招く原因になっていた。【０００５】
より具体的に説明すると、術者は、血管像や粘膜微細構造を詳細に観察するためにＮＢＩの観察モードに設定する場合がある。しかし、上記の構成においては、輝度信号ＹｈがＮＢＩにおける色信号の画像信号と独立した状態の画像信号として表示手段に出力される。このため、血管像や粘膜微細構造のコントラスト低下を招く原因になる。  
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、色分離を向上することによりコントラストの低下の少ない内視鏡画像を生成することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号を第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、を有し、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段の処理内容を切り替えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図２】狭帯域用フィルタの分光特性例を示す特性図。
【図３】固体撮像素子に設けられた色分離フィルタのフィルタ配列の構成を示す図。
【図４】信号強度比が算出される所定領域を示す図。
【図５】第１の実施形態における主要な動作説明用のフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図７】第２の実施形態における主要な動作説明用のフローチャート。
【図８】本発明の第３の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図。
【図９】第３の実施形態における主要な動作説明用のフローチャート。
【図１０】第３の実施形態の変形例における主要な動作説明用のフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１に示すように第１の実施形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入され、内視鏡検査を行う電子内視鏡（以下、単に内視鏡と略記）２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３とを備える。また、この内視鏡装置１は、内視鏡２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、撮像手段の出力信号に対する信号処理を行う内視鏡用映像信号処理装置としてのビデオプロセッサ４と、ビデオプロセッサ４から出力される映像信号が入力されることにより、撮像手段により撮像された撮像画像に対して信号処理した画像を内視鏡画像として表示するモニタ５とを備える。【０００９】
内視鏡２は、細長の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けられた操作部８と、この操作部８から延出されたユニバーサルケーブル９とを有し、このユニバーサルケーブル９の端部のライトガイドコネクタ１１は、光源装置３に着脱自在に接続され、信号コネクタは、ビデオプロセッサ４に着脱自在に接続される。  
上記挿入部７内には、照明光を伝送するライトガイド１３が挿通され、このライトガイド１３における手元側の端部のライトガイドコネクタ１１を光源装置３に接続することにより、光源装置３からの照明光がライトガイド１３に供給される。  
光源装置３は、通常白色光観察（ＷＬＩと略記）モード時には、照明光として可視波長領域をカバーする白色照明光を発生して、ライトガイド１３に供給する。【００１０】
一方、狭帯域光観察（ＮＢＩと略記）モード時には、照明光として狭帯域の照明光を発生して、ライトガイド１３に供給する。  
ＷＬＩモードとＮＢＩモードの切替指示は、例えば内視鏡２の操作部８に設けたスコープスイッチ等によるモード切替スイッチ１４により行うことができる。なお、モード切替スイッチ１４は、内視鏡２に設けたスコープスイッチで構成する他に、フットスイッチにより構成しても良いし、ビデオプロセッサ４のフロントパネルにモード切替スイッチを設けても良いし、図示しないキーボードにより構成する等しても良い。  
このモード切替スイッチ１４による切替信号は、ビデオプロセッサ４内の制御回路１５に入力され、切替信号が入力されるとこの制御回路１５は、光源装置３のフィルタ挿脱機構１６を制御して、通常白色光と、狭帯域照明光とを選択的に切り替える。【００１１】
また、後述するように、この制御回路１５は、光源装置３からライトガイド１３に供給する照明光の切替制御に連動して、ビデオプロセッサ４内の信号処理系の特性を切り替える制御も行う。そして、モード切替スイッチ１４による切替操作により、信号処理系の特性を切り替えることにより、ＷＬＩモード及びＮＢＩモードそれぞれの観察モードに適した信号処理を行えるようにしている。  
光源装置３は、照明光を発生するランプ２０を内蔵し、このランプ２０は、可視波長領域を含む照明光を発生する。この照明光は、赤外カットフィルタ２１により赤外光がカットされて略白色光の波長帯域に近い照明光にされた後、絞り２２に入射される。この絞り２２は、絞り駆動回路２３により、開口量が調整されてその通過光量が制御される。【００１２】
この絞り２２を通過した照明光は、プランジャなどにより構成されるフィルタ挿脱機構１６により照明光路中に挿脱される狭帯域用フィルタ２４を通してＮＢＩモード時、或いは狭帯域用フィルタ２４を通さないＷＬＩモード時、集光レンズ２５により集光されてライトガイド１３の手元側の端面、つまり入射端面に入射される。  
図２は、狭帯域用フィルタ２４の分光特性の１例を示す。この狭帯域用フィルタ２４は、２峰性フィルタ特性を示し、例えば、緑、青の各波長域において、それぞれ狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａを有する。  
より具体的には、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａは、それぞれ中心波長が５４０ｎｍ、４２０ｎｍであり、その半値幅が２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有する。【００１３】
従って、狭帯域用フィルタ２４が照明光路中に配置された場合には、この狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａを透過した２バンドの狭帯域照明光がライトガイド１３に入射される。  
これに対して、狭帯域用フィルタ２４を照明光路中に配置しない場合には、広帯域の白色光がライトガイド１３に供給されることになる。  
ライトガイド１３からの照明光は、ライトガイド１３によりその先端面に伝送され、挿入部７の先端部２６に設けた照明窓に取り付けた照明手段を構成する照明レンズ２７を経て外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。【００１４】
先端部２６には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、この観察窓には対物レンズ２８が取り付けられている。この対物レンズ２８は、生体組織からの反射光による光学像を結像する。この対物レンズ２８の結像位置には、撮像手段を構成する固体撮像素子として電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２９が配置されており、このＣＣＤ２９により光電変換される。  
このＣＣＤ２９の撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ３０として例えば図３に示す補色系カラーフィルタが各画素単位で取り付けてある。  
この補色系カラーフィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロ（Ｙｅ）の４色のカラーチップが、水平方向には、ＭｇとＧとが交互に配置され、縦方向には、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、ＹｅとＧ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙとの配列順で、それぞれ配置されている。【００１５】
そして、この補色系カラーフィルタを用いたＣＣＤ２９の場合、縦方向に隣接する２列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、ＣＣＤ２９から読み出された信号は、後段側での（第１の色分離手段としての）Ｙ／Ｃ分離回路３７により、公知のように輝度信号と色差信号とが生成されることになる。  
上記ＣＣＤ２９は、信号線の一端と接続されており、この信号線の他端が接続された信号コネクタをビデオプロセッサ４に接続することにより、ビデオプロセッサ４内のＣＣＤ駆動回路３１とＣＤＳ回路３２とに接続される。
なお、各内視鏡２は、その内視鏡２に固有の識別情報（ＩＤ）を発生するＩＤ発生部３３を備え、ＩＤ発生部３３によるＩＤは、制御回路１５に入力され、制御回路１５は、ＩＤによりビデオプロセッサ４に接続された内視鏡２の種類やその内視鏡２の内蔵されたＣＣＤ２９の画素数、種類等を識別する。【００１６】
そして、識別した内視鏡２のＣＣＤ２９を適切に駆動するように制御回路１５は、ＣＣＤ駆動回路３１を制御する。  
ＣＣＤ２９は、ＣＣＤ駆動回路３１からのＣＣＤ駆動信号の印加により、光電変換された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路と略記）３２に入力される。ＣＤＳ回路３２により、撮像信号から信号成分が抽出されてベースバンドの信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換回路３４に入力され、デジタル信号に変換されると共に、明るさ検波回路３５に入力され、明るさ（信号の平均輝度）が検出される。  
明るさ検波回路３５により検出された明るさ信号は、調光回路３６に入力され、基準の明るさ（調光の目標値）との差分により調光するための調光信号が生成される。この調光回路３６からの調光信号は、絞り駆動回路２３に入力され、絞り駆動回路２３は、基準となる明るさとなるように絞り２２の開口量を調整する。【００１７】
Ａ／Ｄ変換回路３４から出力されるデジタル信号は、Ｙ／Ｃ分離回路３７に入力され、Ｙ／Ｃ分離回路３７は、輝度信号Ｙと、（広義の色信号Ｃとしての）線順次の色差信号Ｃｒ，Ｃｂが生成される。このＹ／Ｃ分離回路３７は、第１の色分離手段を形成し、従って、Ｙ／Ｃ分離回路３７の出力信号としての輝度信号Ｙは第１輝度信号、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは第１色差信号に相当する。  
輝度信号Ｙは、γ回路３８を介して拡大回路４７に入力される（この輝度信号をＹｈと記す）と共に、信号の通過帯域を制限する第１のローパスフィルタ（ＬＰＦと略記）４１ａに入力される。  
このＬＰＦ４１ａは、輝度信号Ｙに対応して広い通過帯域に設定されており、このＬＰＦ４１ａの通過帯域特性により設定された帯域の輝度信号Ｙｌが、第１色変換手段としての第１マトリクス回路４２に入力される。【００１８】
また、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、信号の通過帯域を制限する第２のＬＰＦ４１ｂを介して（線順次）同時化回路４３に入力される。  
この場合、第２のＬＰＦ４１ｂは、制御回路１５により、観察モードに応じてその通過帯域の特性が変更される。具体的には、ＷＬＩモード時には、第２のＬＰＦ４１ｂは、第１のＬＰＦ４１ａより低帯域に設定される。つまり、ＷＬＩモード時には、標準的な映像信号の規格に準拠した信号処理を行うように設定される。  
一方、ＮＢＩモード時には、第２のＬＰＦ４１ｂは、ＷＬＩモード時における低帯域よりも広い帯域に変更される。例えば第２のＬＰＦ４１ｂは、第１のＬＰＦ４１ａとほぼ同様に広帯域に設定（変更）される。  
このように第２のＬＰＦ４１ｂは、観察モードの切替に連動して、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対する通過帯域制限する処理特性を変更する処理特性変更手段を形成している。【００１９】
第２のＬＰＦ４１ｂの信号通過の帯域特性を広帯域化することにより、毛細血管の走行状態や、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａによる輝度信号に近いＧの照明光のもとで撮像したＧの色信号により得られる表層付近に近い血管走行状態などの分解能（解像度）を向上することができ、診断がし易い画質の良い画像が得られるようにしている。  
同時化回路４３は、同時化された色差信号Ｃｒ，Ｃｂを生成し、この色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、第１色変換手段としての第１マトリクス回路４２に入力される。  
第１マトリクス回路４２は、輝度信号Ｙｌ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂから第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換して、信号強度比を算出する信号強度比算出回路４４に出力する。また、第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、ガンマ補正するγ回路４５にも入力される。【００２０】
この第１マトリクス回路４２は、制御回路１５によって制御され、ＣＣＤ２９の色分離フィルタ３０の特性や狭帯域用フィルタ２４の特性に応じて（変換特性を決定する）マトリクス係数の値を変更（切替）する。つまり、第１マトリクス回路４２は、撮像手段としてのＣＣＤ２９に入射する光の分光特性に応じて、第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換するマトリクス係数をの値を変更する。そして、第１マトリクス回路４２は、混色の無い或いは混色を殆ど解消した３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する。なお、上述したように、ＮＢＩモードにおいては、赤の波長帯域の照明光を用いないので、Ｒ１の色信号を有しない。  
例えば、ビデオプロセッサ４に実際に接続される内視鏡２により、その内視鏡２に搭載されているＣＣＤ２９の色分離フィルタ３０の特性が異なる場合があり、制御回路１５は、ＩＤの情報により実際に使用されているＣＣＤ２９の色分離フィルタ３０の特性に応じて第１マトリクス回路４２により第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換するマトリクス係数を変更する。【００２１】
このようにすることにより、実際に使用される撮像手段の種類が異なる場合にも適切に対応でき、偽色の発生を防止したり、混色の少ない第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換することができる。  
また、信号強度比算出回路４４は、第１マトリクス回路４２を経て入力される３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の信号強度比ｓ，ｔ，ｕを算出し、算出した信号強度比ｓ，ｔ，ｕの情報を制御回路１５に出力する。  
このため、信号強度比算出回路４４は、第１マトリクス回路４２から出力される第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号レベルをそれぞれフィールド単位で積算して、積算結果を元に３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを算出する。  
この場合、例えば図４に示すように１フィールドの画像領域Ｒｏ内に設定された所定領域Ｒｄ内で積算して各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを算出する。なお、信号強度比算出回路４４を、例えば制御回路１５の内部に設けるようにしても良い。【００２２】
所定領域Ｒｄ内での３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の積算値をそれぞれｉＲ，ｉＧ，ｉＢとすると、各信号強度比ｓ，ｔ，ｕは、
ｓ＝ｉＲ／（ｉＲ＋ｉＧ＋ｉＢ）
ｔ＝ｉＧ／（ｉＲ＋ｉＧ＋ｉＢ）
ｕ＝ｉＢ／（ｉＲ＋ｉＧ＋ｉＢ）
となり、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１の条件を満たす。このため、ｓ，ｔ，ｕの３つを算出しないで、これら３つのうちの２つを算出し、ｓ＋ｔ＋ｕ＝１の条件から残りの１つを算出しても良い。  
また、ＮＢＩモード時には、Ｒ１の色信号は０となるので、ｓ＝０となる。この場合には、ｔ，ｕの２つを算出するか、２つのうちの１つを算出し、ｔ＋ｕ＝１の条件から残りの１つを算出しても良い。【００２３】
本実施形態においては、各フィールド単位で３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを算出し、後述するように第２の色分離手段を構成する第３マトリクス回路４９のマトリクス係数をフィールド単位で動的に変更する。  
なお、制御回路１５は、第１マトリクス回路４２，第２マトリクス回路４６，第３マトリクス回路４９によるマトリクス係数を設定するために参照する参照用のテーブル１５ａを内蔵している。  
γ回路４５も、制御回路１５により制御される。具体的には、ＮＢＩモード時には、ＷＬＩモード時よりもγ補正の特性を強調したγ特性に変更される。これにより、低信号レベル側でのコントラストが強調され、より識別し易い表示特性となる。  
このγ回路４５によりγ補正された３原色信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２は、第２の色変換手段を構成する第２マトリクス回路４６に入力され、この第２マトリクス回路４６により、以下のように色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換される。なお、マトリクスＭａｔ２は、例えば（３）式のように表される。  
［数１］
2011162099.tif 000003
この第２マトリクス回路４６は、観察モードの切り替えによらず、例えば固定値に固定されたマトリクス係数が採用される。  
第２マトリクス回路４６により出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、輝度信号Ｙｈと共に、拡大処理を行う拡大回路４７に入力される。  
この拡大回路４７により拡大処理された輝度信号Ｙｈは、強調回路４８により輪郭強調された後、第３マトリクス回路４９に入力され、拡大回路４７により拡大処理された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、強調回路４８を通さないで第３マトリクス回路４９に入力される。  
第２の色分離手段としての第３マトリクス回路４９により、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換される。この３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、図示しないＤ／Ａ変換回路によりアナログの映像信号に変換されて映像信号出力端からモニタ５に出力される。【００２４】
第３のマトリクス回路４９は、そのマトリクスＭａｔ３（のマトリクス係数）が、第１マトリクス回路４２により生成される第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕに基づいて、制御回路１５により動的に切り替えられる。  
具体的には、第２マトリクス回路４６の２行３列のマトリクスをＭａｔ２とし、上記第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを用いると、マトリクスＭａｔ３は、  
［数２］
2011162099.tif 000004
となるように動的に切り替えられる。【００２５】
ここで、マトリクスＭａｔ２は、例えば
［数３］
2011162099.tif 000005
のように設定される。ここで、（  ）−１  は逆マトリクスを意味する。  
また、本実施形態においては、ＮＢＩモード時においては、内視鏡画像をモニタ５にカラー表示する場合、実際の色信号のまま表示する場合よりも視認性を向上するために色変換して表示させる設定を行う色変換設定部５０が設けてある。【００２６】
術者は、色変換を行う場合には、この色変換設定部５０における図示しない色変換スイッチをＯＮにする操作を行い、その操作信号は制御回路１５に出力される。  
この色変換設定部５０により色変換を行う指示がされた場合、制御回路１５は、例えばテーブル１５ａ内に予め格納されている標準的な色変換を行うためのマトリクス要素（マトリクス係数とも言う）ｋ１，ｋ２，ｋ３を参照して、（２）式のマトリクスＭａｔ３を用いる代わりに、以下の（４）式のマトリクスＭａｔ３を用いる。  
［数４］
2011162099.tif 000006
上記の表式から明らかなように（４）式におけるマトリクスＭａｔ３は、（２）式におけるマトリクスＭａｔ３に色変換用のマトリクス要素ｋ１，ｋ２，ｋ３を含む色変換マトリクスＭＴｒａｎｓを乗算したものとなっている。但し、ＮＢＩモード時において、（３）式における信号強度比ｓはゼロである（つまりｓ＝０）。 
なお、術者は、色変換設定部５０を操作して、色変換を行う場合の色変換用のマトリクス要素ｋ１，ｋ２，ｋ３の値を可変設定することができるようにしても良い。  
また、強調回路４８による輪郭強調も、制御回路１５を介してＣＣＤ２９及び色分離フィルタ３０等の種類に応じてその強調特性（強調帯域が中低帯域にするか中高帯域にするか）等を変更しても良い。  
特にＮＢＩモード時には、輝度信号Ｙｈが強調処理されるようにすると、生体表層付近の毛細血管等の構造を強調した処理を行うことになり、注目する画像成分を明瞭に表示できるようになる。【００２７】
このように本実施形態においては、観察モードの切替に連動して、各フィールド毎に所定領域Ｒｄでの第１マトリクス回路４２の出力信号としての第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを算出する。  
そして、算出された各信号強度比ｓ，ｔ，ｕを用いて、モニタ５に内視鏡画像を表示する場合のその画像信号としての３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが、第３マトリクス回路４９により、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色分離処理に応じて生成されるようにしている。つまり、本実施形態においては、Ｙ／Ｃ分離回路３７により生成された輝度信号Ｙｈは、第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３を用いたマトリクス演算により第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比を反映した色分離処理が施される。【００２８】
このような構成の内視鏡装置１は、体腔内を撮像する撮像手段としてのＣＣＤ２９と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段としてのＹ／Ｃ分離回路３７と、前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段としての第１マトリクス回路４２とを有する。  
また、内視鏡装置１は、前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段としての第２マトリクス回路４６と、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号を第２の３原色信号に変換する第２色分離手段としての第３マトリクス回路４９と、前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段としての信号強度比算出回路４４と、を有し、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段の処理内容を切り替えることを特徴とする。【００２９】
本実施形態による主要な動作を図５を参照して以下に説明する。  
術者は、図１に示すように内視鏡２を光源装置３及びビデオプロセッサ４に接続し、電源を投入することにより、ビデオプロセッサ４の制御回路１５は、初期設定の処理を開始し、ステップＳ１に示すように、光源装置３及びビデオプロセッサ４の動作モードとして、例えばＷＬＩモードの設定状態にする。  
この状態において、光源装置３は、図１の実線で示すように狭帯域用フィルタ２４が照明光路から離脱された状態に設定され、白色照明光のもとで、内視鏡２により撮像を行う状態となる。また、ビデオプロセッサ４側の各部もＷＬＩモードの状態で信号処理を行う設定状態になる。【００３０】
ステップＳ２に示すようにプロセッサ４内の信号強度比算出回路４４は、各フィールド毎に信号強度比ｓ、ｔを算出する。  
ステップＳ３に示すように制御回路１５は、信号強度比ｓ、ｔを元にテーブル１５ａを参照して第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３の設定を行う。この場合には、信号強度比ｕはｓ＋ｔ＋ｕ＝１の条件から算出する。ステップＳ４に示すように第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。このマトリクス演算により、ステップＳ５に示すように信号強度比ｓ，ｔ，ｕに応じて輝度信号Ｙｈが色分離処理された状態で第３マトリクス回路４９は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成する。【００３１】
そして、ステップＳ６に示すようにモニタ５には、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した内視鏡画像が表示される。術者は、この内視鏡画像を観察しながら体腔内の患部等、検査対象組織に対する内視鏡検査を行う。  
術者は、検査対象組織の表面の血管の走行状態等をより詳しく観察しようと思う場合には、術者は、モード切替スイッチ１４を操作する。  
ステップＳ７に示すように制御回路１５は、モード切替スイッチ１４が操作されたか否かをモニタし、モード切替スイッチ１４が操作されていない場合には、ステップＳ２に戻りＷＬＩモード状態を維持し、モード切替スイッチ１４が操作された場合には、次のステップＳ８に進む。【００３２】
ステップＳ８においては、制御回路１５は、光源装置３及びビデオプロセッサ４の動作モードをＮＢＩモードの設定状態に変更する。  
具体的には、制御回路１５は、光源装置３に対しては、図１における２点鎖線で示すように狭帯域用フィルタ２４を照明光路中に配置するように制御する。図２にその透過特性を示すように狭帯域用フィルタ２４が照明光路中に配置されることにより、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａによる狭帯域照明光により、照明が行われる。  
また、制御回路１５は、ビデオプロセッサ４における各部の設定を変更する、具体的には、制御回路１５は、ＬＰＦ４１ｂの帯域特性を広帯域化する。【００３３】
また、ＬＰＦ４１ｂの信号通過の帯域特性を広帯域化して、上記のように毛細血管の走行状態や、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａによる輝度信号に近いＧの照明光のもとで撮像したＧの色信号により得られる表層付近に近い血管走行状態などの分解能（解像度）を向上する。  
次のステップＳ９において信号強度比算出回路４４は、各フィールド毎に信号強度比ｔを算出する。  
次のステップＳ１０に示すように制御回路１５は、信号強度比ｔを元にテーブルを参照して第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３の設定を行う。この場合には、信号強度比ｕはｔ＋ｕ＝１の条件から算出する。【００３４】
ステップＳ１１に示すように第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。このマトリクス演算により、ステップＳ１２に示すように信号強度比ｔ，ｕに応じて輝度信号Ｙｈが色分離処理された状態で第３マトリクス回路４９は、３原色信号Ｇ，Ｂ又はＲ，Ｇ，Ｂを生成する。  
なお、色変換設定部５０がＯＦＦの場合には、第３マトリクス回路４９は、３原色信号Ｇ，Ｂを生成し、色変換設定部５０がＯＮの場合には、第３マトリクス回路４９は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成する。  
そして、ステップＳ１３に示すようにモニタ５には、３原色信号Ｇ，Ｂ又はＲ，Ｇ，Ｂに対応した内視鏡画像が表示される。【００３５】
術者は、この内視鏡画像を観察しながら体腔内の検査対象組織の表面付近の毛細血管の走行状態をより詳細に観察し易い状態に設定して内視鏡検査を行う。  
次のステップＳ１４において制御回路１５は、モード切替スイッチ１４が操作されたか否かをモニタし、モード切替スイッチ１４が操作されていない場合には、ステップＳ９の処理に戻り、ＮＢＩモードの状態を維持し、モード切替スイッチ１４が操作された場合には、ステップＳ１に戻ることになる。  
このように動作する本実施形態によれば、ＷＬＩモードにおいて、既存の同時式によるカラー撮像機能を保持し、かつＮＢＩモードにおいてもビデオプロセッサ４内の各部の係数等の設定を変更する等の処理特性を変更することにより、ＮＢＩモードによる観察機能を十分に確保することができる。【００３６】
つまり、解像度の良好な内視鏡画像が得られると共に、狭帯域照明光のもとで撮像した毛細血管の走行状態をより明瞭に識別し易い状態で表示することができる。  
また、本実施形態においては、被写体によって変化する第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の各信号強度比ｓ，ｔ，ｕに応じた色分離処理を輝度信号Ｙｈに対しても行うようにしているので、ＮＢＩモードにおいても色分離機能が向上し、ＮＢＩモードでのコントラスト低下を防止できる。  
また、本実施形態によれば、信号処理系における一部の処理特性を切り替えることにより、ＷＬＩモードとＮＢＩモードとの両方に簡単に対応できるので、内視鏡検査の際に非常に便利かつ有用な装置となる。【００３７】
また、光源装置３においても、通常白色光の照明手段の他に、狭帯域用フィルタ２４を光路中に挿脱する手段を設けることにより、簡単に狭帯域光の光源装置を形成できる。  
なお、上述した第１の実施形態の説明においては、ＷＬＩモード時及びＮＢＩモード時とも、信号強度比算出回路４４の信号強度比の算出結果に応じて第３マトリクス回路４９によるマトリクス係数の変更を行っていた。  
第１の実施形態の変形例として、ＮＢＩモード時のみ、信号強度比算出回路４４の信号強度比の算出結果に応じて第３マトリクス回路４９のマトリクス係数の変更（切替）を行い、ＷＬＩモード時においては第３マトリクス回路４９のマトリクス係数を信号強度比算出回路４４の信号強度比の算出結果が異なる場合にも、所定の固定値に設定してその固定値で使用しても良い。【００３８】
このようにした場合、ＮＢＩモード時においては第１の実施形態と同様の作用効果となる。一方、ＷＬＩモード時においては、第３マトリクス回路４９のマトリクス係数を固定しても、ＮＢＩモード時ほどには輝度信号Ｙｈに対する色分離処理によるコントラスト低下の影響を低減できる。  
なお、上記のようにＷＬＩモード時においては第３マトリクス回路４９のマトリクス係数を所定の固定値に設定する場合、信号強度比算出回路４４による所定の条件下（例えば初期設定の場合や、後述するホワイトバランス指示がされたタイミング等の場合）での信号強度比の算出結果に対応した固定値に設定しても良い。【００３９】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。図６は本発明の第２の実施形態の内視鏡装置１Ｂの構成を示す。この内視鏡装置１Ｂは、図１の内視鏡装置１において、ホワイトバランス（ＷＢと略記）取得の指示操作を行うＷＢスイッチ１４ｂが例えば内視鏡２に設けてある。なお、ＷＢスイッチ１４ｂを、ビデオプロセッサ４に設けるようにしても良い。また、内視鏡２とビデオプロセッサ４に設けるようにしても良い。  
なお、このＷＢスイッチ１４ｂは、ＷＬＩモード時には予め用意されている白色被写体等の所定の基準被写体を内視鏡２が撮像する状態に設定された状態で、術者等により操作される。  
また、ＮＢＩモード時においてもＮＢＩモード時に予め用意されている所定の基準被写体を狭帯域の照明光で照明及び撮像する状態で、操作される。【００４０】
この場合、ＷＬＩモード時と、ＮＢＩモード時において、共通の基準被写体を用いても良いし、異なる基準被写体を用いても良い。以下の説明では、簡単化のために共通の基準被写体を用いる例で説明する。  
術者等の操作者がこのＷＢスイッチ１４ｂを操作すると、ＷＢスイッチ１４ｂは、ＷＢ取得の指示信号を制御回路１５に送る。制御回路１５は、この指示信号が入力されたタイミングにおいて信号強度比算出回路４４により第１の３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に対して算出した信号強度比ｓ，ｔ，ｕの情報を取得する。  
なお、上述した実施形態と同様に、ＷＬＩモード時には信号強度比ｓ，ｔ，ｕ（ｓ＋ｔ＋ｕ＝１の条件を含めると２つの）情報を用いることになるが、ＮＢＩモード時においては信号強度比ｔ，ｕ（ｔ＋ｕ＝１の条件を含めると１つの）情報を用いることになる。【００４１】
そして、制御回路１５は、このタイミングで取得した信号強度比ｓ，ｔ，ｕ（又はｔ，ｕ）の情報を用いて第３マトリクス回路４９のマトリクス係数の値を所定の固定値として設定し、以後はＷＢスイッチ１４ｂが操作されない限り、そのマトリクス係数の値を変更しないで使用するように制御する。
従って、本実施形態においては、信号強度比算出回路４４は、第３マトリクス回路４９に対して、基準被写体を撮像させる条件下で取得した信号強度比の情報を反映した状態で（輝度信号Ｙｈに対する色分離を施した）３原色信号を生成する機能を持つ。  
また、本実施形態においては、例えば制御回路１５は、ＷＬＩモード時においてＷＢスイッチ１４ｂが操作された場合の信号強度比ｓ，ｔ，ｕの情報と、ＮＢＩモード時においてＷＢスイッチ１４ｂが操作された場合の信号強度比ｔ，ｕの情報とを記憶するメモリ１５ｂを有する。その他の構成は第１の実施形態と同様である。【００４２】
図７は本実施形態による主要な動作説明のためのフローチャートを示す。
術者は、まず、初期設定を行う。このため、ステップＳ２１において、所定の基準被写体を用意する。次のステップＳ２２において、この所定の基準被写体を内視鏡２により撮像する状態に設定して、ＷＬＩモードに設定して、ＷＢスイッチ１４ｂを操作する。  
すると、ステップＳ２３に示すように信号強度比算出回路４４は、ＷＢスイッチ１４ｂが操作された時のフィールド又はフレームにおいて信号強度比ｓ、ｔを算出し、制御回路１５に出力する。制御回路１５は、信号強度比ｓ、ｔの値をメモリ１５ｂに記憶する。制御回路１５は、信号強度比ｓ、ｔの値を記憶した旨をモニタ５に表示する。【００４３】
次のステップＳ２４において術者はモード切替スイッチ１４を操作して、ＮＢＩモードに切り替える。ＮＢＩモードに切り替えた後、次のステップＳ２５において術者はＷＢスイッチ１４ｂを操作する。  
すると、ステップＳ２６に示すように信号強度比算出回路４４は、ＷＢスイッチ１４ｂが操作された時のフィールド又はフレームにおいて信号強度比ｔを算出し、制御回路１５に出力する。制御回路１５は、信号強度比ｔの値をメモリ１５ｂに記憶する。制御回路１５は、信号強度比ｔの値を記憶した旨をモニタ５に表示する。このようにして初期設定を終了する。【００４４】
次に内視鏡検査を開始する。このため、術者は、例えばモード切替スイッチ１４を操作してＷＬＩモードに設定する。光源装置３及びビデオプロセッサ４はＷＬＩモードの設定状態になる。  
また、ステップＳ２８に示すように制御回路１５は、メモリ１５ｂからＷＬＩモードの信号強度比ｓ、ｔの値と、テーブル１５ａを参照して、マトリクスＭａｔ３を設定する。ステップＳ２９に示すように第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。そして、モニタ５には内視鏡画像が表示される。  
ステップＳ３０において制御回路１５はモード切替スイッチ１４が操作されたか否かを監視する。モード切替スイッチ１４が操作されていないと、ステップＳ２９に戻り、同じマトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行い、モニタ５には内視鏡画像が表示される。【００４５】
術者はさらに検査対象組織の表面の血管の走行状態等をより詳しく観察しようと思う場合には、モード切替スイッチ１４を操作する。すると、ステップＳ３１に示すように光源装置３及びビデオプロセッサ４はＮＢＩモードの設定状態になる。なお、ＬＰＦ４１ｂは、広帯域の特性に切り替えられる。
また、ステップＳ３２に示すように制御回路１５は、メモリ１５ｂからＮＢＩモードの信号強度比ｔの情報と、テーブル１５ａを参照して、マトリクスＭａｔ３を設定する。ステップＳ３２に示すように第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。そして、モニタ５には内視鏡画像が表示される。【００４６】
また、ステップＳ３３に示すように制御回路１５は、モード切替の操作が行われたか否かを監視する。モード切替の操作が行われないと、ステップＳ３２に戻り、同じマトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。そして、モニタ５には内視鏡画像が表示される。一方、モード切替の操作が行われると、ステップＳ２７に戻りＷＬＩモードに設定されて上述した処理が繰り返される。  
本実施形態によれば、ＷＢスイッチ１４ｂが操作された所定の基準被写体を撮像する状態における信号強度比を反映した色分離処理を施した場合に対応した内視鏡画像を表示する。【００４７】
このように本実施形態は、所定の基準被写体を撮像する状態に対応した色分離処理を行うため、同じ病変部などに対して、経時的に治癒の状態を比較するような場合に適する。  
また、本実施形態は、ＮＢＩモード時における所定の基準被写体を検査対象組織に応じて選択設定することにより、検査対象組織の毛細血管等をより高いコントラストで表示することも可能性を有する。  
また、第１の実施形態の場合と同様に、本実施形態においても基準被写体の場合において輝度信号Ｙｈに対して、色分離処理を施すようにして、内視鏡画像として表示に使用される３原色信号を生成するようにしているので、モニタ５に表示される内視鏡画像のコントラスト低下を防止できる。  
なお、第１の実施形態と第２の実施形態との動作モードを選択できるようにしても良い。例えば、ＷＬＩモード時に対しては、第２の実施形態の動作モードで動作するように選択し、ＮＢＩモード時に対しては、第１の実施形態の動作モードで動作するように選択できるようにしても良い。また、この逆の動作モードで動作するように選択できるようにしても良い。【００４８】
（第３の実施形態）
次に本発明の第３の実施形態を説明する。図８は本発明の第３の実施形態の内視鏡装置１Ｃの構成を示す。本実施形態の内視鏡装置１Ｃは、図１に示す内視鏡装置１において、信号強度比算出回路４４を有しない。  
また、本実施形態の内視鏡装置１Ｃは、第１マトリクス回路４２と第３マトリクス回路４９のマトリクス係数を、内視鏡２に搭載されているＣＣＤ２９の色分離フィルタ３０の分光感度特性などの種別や、光源装置３ないしは内視鏡２のライトガイド１３を経て照明レンズ２７から出射される白色光又は狭帯域光、つまり観察モードに応じて切り替える構成にしている。【００４９】
このため、ビデオプロセッサ４における例えば制御回路１５は、内視鏡２のＩＤ発生部３３からのＩＤによりＣＣＤ２９の種別の判定結果と、観察モードとの組み合わせに応じて、例えば制御回路１５に設けたテーブル１５ｃを参照して、第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３を設定する。  
このテーブル１５ｃには、ＣＣＤ２９の色分離フィルタ３０の分光感度特性と、観察モードとの組み合わせに応じたマトリクスＭａｔ３（のマトリクス係数）を設定するデータが格納されている。なお、第２マトリクス回路４６のマトリクスは、固定値である。  
より具体的には、上記マトリクスＭａｔ３のマトリクス係数は、輝度信号中のＲ，Ｇ，Ｂ（又はＧ，Ｂ）の各波長帯域における照明系から撮像系に至る各種の分光特性の積としての分光積の積分値の比に基づき、算出（設定）される。【００５０】
このように設定することにより、内視鏡装置として使用する内視鏡２に搭載されているＣＣＤ２９の分光感度特性、光源装置３の照明光の分光特性、光源装置３からの照明光を伝送してその先端部から体腔内の検査対象組織に照明光として出射するライトガイド１３の照明光伝送手段の分光特性が異なるような場合においても、それらに応じて輝度信号Ｙｈに対して適切な色分離を施すようにしている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。【００５１】
本実施形態の概略の動作は図９に示すようになる。最初のステップＳ４１において、制御回路１５は、内視鏡２のＩＤ発生部３３によるＩＤからＣＣＤ２９の種別を判定する。  
また、ステップＳ４２において、制御回路１５は、モード切替スイッチ１４によるスイッチ操作に応じて設定（選択）されている観察モードを把握する。  
ステップＳ４３において、制御回路１５は、ＣＣＤ２９の種別と観察モードを元にテーブル１５ｃを参照して、第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３を設定する。  
ステップＳ４４において、第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行い、モニタ５に表示する内視鏡画像の画像信号を生成する。そして、ステップＳ４５に示すようにこの内視鏡画像がモニタ５に表示される。【００５２】
本実施形態によれば、照明系から撮像系に至る各種の分光特性の分光積の積分比に応じて第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３を設定してマトリクス演算を行うようにしている。  
従って、内視鏡装置として使用する内視鏡２に搭載されているＣＣＤ２９、光源装置３、ライトガイド１３等の分光特性が異なるような場合においても、それらの分光特性に応じた色分離を輝度信号Ｙｈに対して施すようにしている。従って、色分離の機能が向上し、コントラストの低下を防止できる。  
なお、上述の説明においては、ＣＣＤ２９の種別を判定（検知）し、さらに観察モードを参照してテーブル１５ｃから第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３のマトリクス係数を設定する場合で説明した。本実施形態の変形例として、各内視鏡２にその内視鏡２に搭載されたＣＣＤ２９と観察モード毎のマトリクスＭａｔ３を決定する情報を保持するようにしても良い。【００５３】
そして、この場合には、制御回路１５は、この情報を元にテーブル１５ｃを参照して、対応するマトリクスＭａｔ３のマトリクス係数を決定する。そして、第３マトリクス回路４９は、そのマトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行う。  
なお、マトリクスＭａｔ３を決定する情報の具体例として、例えばＩＤ発生部３３が発生するＩＤを構成する複数ビット部分がこの情報を含む場合で説明する。つまり、ＩＤにおける所定の複数ビットがマトリクスＭａｔ３のマトリクス係数を決定する情報を含むとする。  
この変形例の場合の概略の動作は、図１０に示すようになる。【００５４】
最初のステップＳ５１において、制御回路１５は、モード切替スイッチ１４によるスイッチ操作に応じて設定（選択）されている観察モードを把握する。  
次のステップＳ５２において内視鏡２のＩＤ発生部３３は、ビデオプロセッサ４の制御回路１５にマトリクスＭａｔ３を決定する情報を含むＩＤを出力する。  
また、ステップＳ５３において、制御回路１５は、このＩＤから観察モード毎のマトリクスＭａｔ３のマトリクス係数を決める複数ビットのデータを抽出する。  
そして、ステップＳ５４において、制御回路１５は、現在の観察モードに対応した複数ビットのデータを元にテーブル１５ｃを参照して第３マトリクス回路４９のマトリクスＭａｔ３を設定する。【００５５】
次のステップＳ５５において、第３マトリクス回路４９は、マトリクスＭａｔ３を用いてマトリクス演算を行い、モニタ５に表示する内視鏡画像の画像信号を生成する。そして、ステップＳ５６に示すようにこの内視鏡画像がモニタ５に表示される。  
本変形例は上記第３の実施形態にとほぼ同様の作用効果を有する。  
なお、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。また、上述した第１ないし第３の実施形態においては、ＷＬＩモードとＮＢＩモードの観察モードの場合に関して説明したが、さらに励起光を用いて蛍光観察する蛍光モードによる観察モードに適用しても良い。  
例えば、蛍光モードへ切り替えた場合、内視鏡の撮像手段に入射される蛍光の分光特性及び撮像手段における色分離フィルタの特性に応じて、第１マトリクス回路に相当するマトリクス係数を切り替え、また、第３マトリクス回路に相当するマトリクス回路のマトリクス係数も第１マトリクス回路に相当する回路の出力信号の信号強度比に基づいて切り替え、輝度信号Ｙｈに対して色分離処理を施すようにしても良い。【００５６】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【００５７】
本出願は、２０１０年６月２４日に日本国に出願された特願２０１０−１４４０８３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものである。
【図１】
2011162099.tif 000007
【図２】
2011162099.tif 000008
【図３】
2011162099.tif 000009
【図４】
2011162099.tif 000010
【図５】
2011162099.tif 000011
【図６】
2011162099.tif 000012
【図７】
2011162099.tif 000013
【図８】
2011162099.tif 000014
【図９】
2011162099.tif 000015
【図１０】
2011162099.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、を有し、前記信号強度比算出手段が算出する前記第１の３原色信号の強度比に基づいて前記第２色分離手段の前記マトリクス演算に用いるマトリクス係数を切り替え、前記第２色分離手段は前記第１輝度信号及び前記第２色差信号から前記第２の３原色信号に変換する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、
前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、
前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、
前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、
前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、を有し、
前記信号強度比算出手段が算出する前記第１の３原色信号の強度比に基づいて前記第２色分離手段の前記マトリクス演算に用いるマトリクス係数を切り替え、前記第２色分離手段は前記第１輝度信号及び前記第２色差信号から前記第２の３原色信号に変換することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を切り替え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を、固定値に設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明する場合、前記第２色変換手段による変換を行う第２マトリクス係数は固定値に設定され、前記第２色分離手段による変換を行う前記マトリクス係数は切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記信号強度比算出手段は、前記撮像手段によりフィールド又はフレーム毎に前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記信号強度比算出手段による強度比の出力結果に応じて前記フィールド又はフレーム毎に色分離の変換を行う前記マトリクス係数を動的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記信号強度比算出手段は、所定の基準被写体を撮像する状態において指示されたタイミングにおいて前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記タイミングで算出された強度比の出力結果に基づいて色分離の変換を行う前記マトリクス係数を固定値として使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
所定の狭帯域波長の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色差信号に対する通過帯域を制限するフィルタの通過帯域を、白色光の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合よりも広帯域に設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月2日(2012.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内を照明する照明手段と、前記照明手段の照明に基づく前記体腔内の戻り光を撮像する撮像手段と、前記照明手段から照射される白色光及び狭帯域波長の照明光を切り替え可能な照明切替手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、前記信号強度比算出手段により算出された第１の３原色信号の各信号強度比率に基づいて、前記輝度信号に対して色分離処理を行うためのマトリクス係数を記憶するテーブルと、前記照明切替手段の切替に応じて、前記テーブルに記憶された前記マトリクス係数を切り替える制御手段と、を具備する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を照明する照明手段と、
前記照明手段の照明に基づく前記体腔内の戻り光を撮像する撮像手段と、
前記照明手段から照射される白色光及び狭帯域波長の照明光を切り替え可能な照明切替手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、
前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、
前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、
前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、
前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比を算出する信号強度比算出手段と、
前記信号強度比算出手段により算出された第１の３原色信号の各信号強度比率に基づいて、前記輝度信号に対して色分離処理を行うためのマトリクス係数を記憶するテーブルと、
前記照明切替手段の切替に応じて、前記テーブルに記憶された前記マトリクス係数を切り替える制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を切り替え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を、固定値に設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明する場合、前記第２色変換手段による変換を行う第２マトリクス係数は固定値に設定され、前記第２色分離手段による変換を行う前記マトリクス係数は切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記信号強度比算出手段は、前記撮像手段によりフィールド又はフレーム毎に前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記信号強度比算出手段による強度比の出力結果に応じて前記フィールド又はフレーム毎に色分離の変換を行う前記マトリクス係数を動的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記信号強度比算出手段は、所定の基準被写体を撮像する状態において指示されたタイミングにおいて前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記タイミングで算出された強度比の出力結果に基づいて色分離の変換を行う前記マトリクス係数を固定値として使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
所定の狭帯域波長の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色差信号に対する通過帯域を制限するフィルタの通過帯域を、白色光の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合よりも広帯域に設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月3日(2012.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内を照明する照明手段と、前記照明手段の照明に基づく前記体腔内の戻り光を撮像する撮像手段と、前記照明手段から照明される白色光及び狭帯域波長の照明光を切り替え可能な照明切替手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比率を算出する信号強度比算出手段と、前記信号強度比算出手段により算出された第１の３原色信号の各信号強度比率に基づいて、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して前記第２色分離手段における色分離処理を行うためのマトリクス係数を記憶するテーブルと、前記照明切り替え手段の切り換えに応じて、前記テーブルに記憶された前記マトリクス係数を切り替える制御手段と、を具備する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内を照明する照明手段と、
前記照明手段の照明に基づく前記体腔内の戻り光を撮像する撮像手段と、
前記照明手段から照明される白色光及び狭帯域波長の照明光を切り替え可能な照明切替手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像に対して第１輝度信号と第１色差信号とに分離する第１色分離手段と、
前記第１輝度信号及び前記第１色差信号に基づいて第１の３原色信号に変換する第１色変換手段と、
前記第１色変換手段からの出力信号を第２色差信号に変換する第２色変換手段と、
前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して色分離のマトリクス演算を行うことで第２の３原色信号に変換する第２色分離手段と、
前記第１色変換手段から出力される前記第１の３原色信号の強度比率を算出する信号強度比算出手段と、
前記信号強度比算出手段により算出された第１の３原色信号の各信号強度比率に基づいて、前記第１輝度信号及び前記第２色変換手段からの出力信号の各々に対して前記第２色分離手段における色分離処理を行うためのマトリクス係数を記憶するテーブルと、
前記照明切り替え手段の切り換えに応じて、前記テーブルに記憶された前記マトリクス係数を切り替える制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記体腔内を照明する照明手段を更に備え、前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色変換手段による変換を行う第１マトリクス係数が前記撮像手段に入射する光の分光特性に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記信号強度比算出手段の出力結果に応じて前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を切り替え、前記照明手段が白色光で照明した状態で前記撮像手段が撮像する場合には、前記第２色分離手段による色分離の変換を行う前記マトリクス係数を、固定値に設定することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明手段が所定の狭帯域波長の照明光で照明する場合、前記第２色変換手段による変換を行う第２マトリクス係数は固定値に設定され、前記第２色分離手段による変換を行う前記マトリクス係数は切り替えられることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記信号強度比算出手段は、前記撮像手段によりフィールド又はフレーム毎に前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記信号強度比算出手段による強度比の出力結果に応じて前記フィールド又はフレーム毎に色分離の変換を行う前記マトリクス係数を動的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記信号強度比算出手段は、所定の基準被写体を撮像する状態において指示されたタイミングにおいて前記第１の３原色信号の強度比を算出し、前記第２色分離手段は、前記タイミングで算出された強度比の出力結果に基づいて色分離の変換を行う前記マトリクス係数を固定値として使用することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
所定の狭帯域波長の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合には、前記第１色差信号に対する通過帯域を制限するフィルタの通過帯域を、白色光の照明光のもとで前記撮像手段が撮像する場合よりも広帯域に設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【国際調査報告】
2011162099.tif 000017
2011162099.tif 000018
2011162099.tif 000019
2011162099.tif 000020